САМОСТІЙНА РОБОТА
І та II рівні
Завдання 1
Пригадайте та поясніть, які типи хімічних реакцій ви вивчили. Реакції розкладу, сполучення, заміщення, обміну.
Реакції, в результаті яких з однієї складної речовини утворюються декілька інших (простих або складних), називаються реакціями розкладу.
Реакції, що проходять за участю кількох реагентів і в результаті яких утворюється один продукт реакції, називаються реакціями сполучення.
Реакції, що відбуваються між простою і складною речовиною, внаслідок чого атоми простої речовини заміщають атоми в складній речовині, називають реакціями заміщення.
Реакції між двома складними речовинами під час яких вони обмінюються складовими частинами, називають реакціями обміну.
Завдання 2
Заповніть таблицю рівняннями реакцій між запропонованими речовинами, поданими формулами. Назвіть продукти реакцій.
Формули речовин |
Рівняння реакцій |
Назви утворених сполук |
Fe i H2SO4 |
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ |
сульфатна кислота і водень |
CuO i HCl |
CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O |
купрум (ІІ) хлорид і вода |
KCl i AgNO3 |
KCl + AgNO3 = KNO3 + AgCl↓ |
калій нітрат і аргентум (І) хлорид |
HNO3 i Cr(OH)3 |
3HNO3+Cr(OH)3=Cr(NO3)3+3H2O |
хром (ІІІ) нітрат і вода |
Al2O3 i HBr |
Al2O3 + 6HBr = 2AlBr3 + 3H2O |
алюміній бромід і вода |
IІI рівень
Завдання 3
Напишіть рівняння реакцій між:
І варіант
Цинком і хлоридною кислотою
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
Ферум (ІІ) оксидом і нітратною кислотою
FeO + 2HNO3 = Fe(NO3)2 + H2O
Хлоридною кислотою й аргентум (І) нітратом
HCl + AgNO3 = AgCl↓ + HNO3
Сульфатною кислотою й натрій гідроксидом
H2SO4 + 2Na(OH)2 = Na2SO4 + 2H2O
II варіант
Бромідною кислотою та хром (ІІІ) оксидом
6HBr + Cr2O3 = 2CrBr3 + 3H2O
Хлоридною кислотою та купрум (ІІ) гідроксидом
2HCl + Cu(OH)2 = CuCl2 + 2H2O
Сульфатною кислотою і барій нітратом
H2SO4 + Ba(NO3)2 = BaSO4↓+ 2HNO3
Нітратною кислотою й кальцій гідроксидом
2HNO3 + Ca(OH)2 = Ca(NO3)2 + 2H2O
Завдання 4
Поясніть, до якого типу належать реакції, подані у завданні 3.
Реакція між кислотою і металом належить до реакцій заміщення, бо є реакцією між складною і простою речовинами, внаслідок чого атоми простої речовини заміщають атоми в складній речовині. Решта всі реакції належать до реакцій обміну, бо є реакціями між двома складними речовинами, під час яких вони обмінюються складовими частинами.
Завдання 5
Сульфатна кислота кількістю речовини 0,25 моль повністю прореагувала з аргентум (І) нітратом. Обчисліть масу та кількість речовини аргентум сульфату, що утворився.
Відомо: v(H2SO4)=0,25 моль
Знайти: v(Ag2SO4)-?, m(Ag2SO4)-?
Розв'язання
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
0,25 моль х г
H2SO4 + 2AgNO3 = Ag2SO4↓ + 2HNO3
1 моль 312 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль сульфатної кислоти H2SО4 з утворенням 1 моль аргентум (I) сульфату Ag2SO4. Обчислюємо молярну масу (M=Mrг/моль) аргентум (I) сульфату й, відповідно, масу 1 моль.
Mr(Ag2SO4)=2•Ar(Ag)+Ar(S)+4•Ar(O)=2•108+32+4•16=312
M(Ag2SO4)=312 г/моль Маса 1 моль = 312 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо аргентум (I) сульфату.
0,25 моль / 1 моль = х г / 312 г, звідси х г • 1 моль = 0,25 моль • 312 г
х = 0,25 моль • 312 г : 1 моль = 78 г
Знаходимо кількість речовини аргентум (I) сульфату масою 78 г за формулою v=m/M.
v(Ag2SO4)=m(Ag2SO4)/M(Ag2SO4)=78 г:312 г/моль=0,25 моль
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: H2SO4+2AgNO3=Ag2SO4↓+2HNO3
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль сульфатної кислоти H2SО4 з утворенням 1 моль аргентум (I) сульфату Ag2SO4, кількості речовин однакові. Отже, якщо в реакцію вступає 0,25 моль сульфатної кислоти, то утворюється така ж кількість речовини аргентум (I) сульфату, тому
v(Ag2SO4)=v(H2SO4)=0,25 моль
Знаходимо масу аргентум (I) сульфату кількістю речовини 0,25 моль за формулою m=v•M, де M=Mrг/моль.
Mr(Ag2SO4)=2•Ar(Ag)+Ar(S)+4•Ar(O)=2•108+32+4•16=312
M(Ag2SO4)=312 г/моль
m(Ag2SO4)=v(Ag2SO4)•M(Ag2SO4)=0,25 моль•312 г/моль=78 г
Відповідь: v(Ag2SO4)=0,25 моль, m(Ag2SO4)=78 г.
IV рівень
Завдання 6
Напишіть рівняння реакцій між:
а) кислотою й основним оксидом;
2HCl + CuO = CuCl2 + H2O
б) кислотою та металом;
2HCl + Mg = MgCl2 + H2↑
в) кислотою і розчинною у воді основою;
HCl + NaOH = NaCl + H2O
г) кислотою та нерозчинною основою;
2HCl + Cu(OH)2 = CuCl2 + 2H2O
ґ) кислотою й розчином солі.
HCl + AgNO3 = AgCl↓ + HNO3
Завдання 7
Сульфатна кислота масою 68,6 г повністю прореагувала з барій гідроксидом. Обчисліть маси та кількості речовин продуктів реакції.
Відомо: m(H2SO4)=68,6 г
Знайти: m(BaSO4)-?, v(BaSO4)-?, m(H2O)-?, v(H2O)-?
Розв'язання
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
68,6 г x г y г
H2SO4 + Ba(OH)2 = BaSO4↓+ 2H2O
98 г 253 г 36 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль сульфатної кислоти H2SO4 з утворенням 1 моль барій сульфату ВaSO4 і 2 моль води Н2О. Обчислюємо молярні маси (M=Mrг/моль) речовин й, відповідно, маси 1 моль сульфатної кислоти і барій сульфату та масу 2 моль води.
Mr(Н2SO4)=2•Ar(Н)+Ar(S)+4•Ar(O)=2•1+32+4•16=98,
M(Н2SO4)=98 г/моль. Маса 1 моль=98 г
Mr(BaSO4)=Ar(Ba)+Ar(S)+4•Ar(O)=157+32+4•16=253,
M(BaSO4)=253 г/моль. Маса 1 моль=253 г
Mr(Н2O)=2•Ar(Н)+Ar(O)=2•1+16=18, M(Н2O)=18 г/моль
Маса 1 моль=18 г, маса 2 моль=36 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо масу барій сульфату.
68,б г / 98 г = x г / 253 г, звідси х г • 98 г = 253 г • 68,6 г
х = 253 г • 68,6 г : 98 г = 177,1 г
За допомогою пропорції обчислюємо масу води.
68,б г / 98 г = x г / 36 г, звідси х г • 98 г = 36 г • 68,6 г
х = 36 г • 68,6 г : 98 г = 25,2 г
Обчислюємо кількості речовин барій сульфату масою 177,1 г і води масою 25,2 г за формулою v=m/M.
v(ВaSO4)=m(ВaSO4):M(ВaSO4)=177,1 г:253 г/моль=0,7 моль
v(Н2О)=m(Н2О):M(Н2О)=25,2 г:18 г/моль=1,4 моль
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції:
68,6 г x моль у моль
Н2SO4 + Ba(OH)2 = BaSO4↓+ 2H2O
98 г 1 моль 2 моль
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль сульфатної кислоти Н2SO4 з утворенням 1 моль барій сульфату ВaSO4 і 2 моль води Н2О. Обчислюємо молярну масу (M=Mrг/моль) сульфатної кислоти й, відповідно, масу 1 моль.
Mr(Н2SO4)=2•Ar(Н)+Ar(S)+4•Ar(O)=2•1+32+4•16=98,
M(H2SO4)=98г/моль. Маса 1 моль=98 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції оючислюємо кількості речовини барій сульфату.
68,6 г / 98 г = x моль / 1 моль , звідси х моль • 98 г = 68,6 г • 1 моль
х = 68,6 г • 1 моль : 98 г = 0,7 моль
За допомогою пропорції обчислюємо кількість речовини води.
68,6 г / 98 г = у моль / 2 моль , звідси у моль • 98 г = 68,6 г • 2 моль
у = 68,6 г • 2 моль : 98 г = 1,4 моль
Обчислюємо маси 0,7 моль барій сульфату і 1,4 моль води за формулою m=v•M, де
М=Мrг/моль.
Mr(BaSO4)=Ar(Ba)+Ar(S)+4•Ar(O)=157+32+4•16=253,
M(BaSO4)=253 г/моль
Mr(Н2O)=2•Ar(Н)+Ar(O)=2•1+16=18, M(Н2O)=18 г/моль
m(ВaSO4)=v(ВaSO4)•M(ВaSO4)=0,7 моль•253 г/моль=177,1 г
m(Н2О)=v(Н2О)•M(Н2О)=1,4 моль•18 г/моль=25,2 г
ІІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: Н2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+H2O
Обчислюємо кількість речовини сульфатної кислоти масою 68,6 г за формулою v=m/M, де M=Mrг/моль.
Mr(Н2SO4)=2•Ar(H)+Ar(S)+4•Ar(O)=2•1+32+4•16=98,
M(H2SO4)=98 г /моль
v(H2SO4)=m(H2SO4):M(H2SO4)=68,6 г:98 г/моль=0,7 моль
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль сульфатної кислоти Н2SO4 з утворенням 1 моль барій сульфату ВaSO4 і 2 моль води Н2О, кількість речовини сульфатної кислоти однакова з кількістю речовини барій сульфату і у 2 рази менша кількості речовини води. Отже, якщо в реакцію вступає 0,7 моль сульфатної кислоти, то утворюється така ж кількість речовини барій сульфату і вода у 2 рази більшою кількістю речовини, тому
v(ВaSO4)=v(Н2SO4)=0,7 моль
v(Н2О)=2•v(Н2SO4)=2•0,7моль=1,4 моль
Знаходимо маси 0,7 моль барій сульфату і 1,4 моль води за формулою m=v•M.
Mr(BaSO4)=Ar(Ba)+Ar(S)+4•Ar(O)=157+32+4•16=253,
M(BaSO4)=253 г/моль
Mr(Н2O)=2•Ar(Н)+Ar(O)=2•1+16=18, M(Н2O)=18 г/моль
m(ВaSO4)=v(ВaSO4)•M(ВaSO4)=0,7 моль•253 г/моль=177,1 г
m(Н2О)=v(Н2О)•M(Н2О)=1,4 моль•18 г/моль=25,2 г
Відповідь: m(ВaSO4)=177,1 г, v(ВaSO4)=0,7 моль, m(Н2О)=25,2 г,
v(Н2О)=1,4 моль.
ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
Завдання 1
Напишіть рівняння взаємодії хлоридної кислоти з речовинами (де це можливо), запропонованими в схемі.
HCl + KOH = KCl + H2O
2HCl + Mg(OH)2 = MgCl2 + 2H2O
2HCl + HgO = HgCl2 + H2O
2HCl + Mg = MgCl2 + H2↑
HCl + NaOH = NaCl + H2O
6HCl + Fe2O3 = 2FeCl3 + 3H2O
І та II рівні
Завдання 2
На кальцій оксид подіяли хлоридною кислотою масою 3,65 г. Яка маса кальцій оксиду витратилася?
Відомо: m(HCl)=3,65 г
Знайти: m(CaO)-?
Розв'язання
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
x г 3,65 г
CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O
56 г 73 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль кальцій оксиду СаO з 2 моль хлоридної кислоти HCl. Обчислюємо молярні маси (M=Mrг/моль) речовин й, відповідно, масу 1 моль кальцій оксиду і 2 моль хлоридної кислоти.
Mr(СаO)=Ar(Са)+Ar(O)=40+16=56,
M(СаO)=56 г /моль. Маса 1 моль=56 г
Mr(HCl)=Ar(H)+Ar(Cl)=1+35,5=36,5, M(HCl)=36,5 г/моль
Маса 1 моль=36,5 г, а маса 2 моль = 73 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За дапомогою пропорції обчислюємо масу кальцій оксиду.
x г / 56 г = 3,65 г / 73 г, звідси х г • 73 г = 56 г • 3.65 г
х = 56 г • 3,65 г : 73 г = 2,8 г
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: CaO+2HCl=CaCl2+H2↑
Обчислюємо кількість речовини хлоридної кислоти масою 3,65 г за формулою v=m/M, де M=Mrг/моль.
Mr(НCl)=Ar(H)+Ar(Cl)=1+35,5=36,5, M(HCl)=36,5 г/моль
v(HCl)=m(HCl) : M(HCl)=3,65 г : 36,5 г/моль=0,1 моль
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль кальцій оксиду СаO з 2 моль хлоридною кислотою HCl, кількість речовини кальцій оксиду у 2 рази менша, ніж кількість речовини хлоридної кислоти. Отже, якщо в реакцію вступає 0,1 моль хлоридної кислоти, то кальцій оксид вступає у 2 рази меншою кількістю речовини, тому v(СаO)=v(HCl):2=0,1 моль:2=0,05 моль
Знаходимо масу кальцій оксиду кількістю речовини 0,05 моль за формулою m=v•M.
Mr(СаO)=Ar(Са)+Ar(O)=40+16=56, M(СаO)=56 г/моль.
m(СаO)=v(СаO)•M(СаO)=0,05 моль•56 г/моль=2,8 г
Відповідь: m(СаO)=2,8 г.